본 발명은 다공성 필름이 부착되어 있는 멤브레인 센서 및 이를 이용한 면역반응 또는 효소반응 측정방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 리셉터가 고정되어 있는 멤브레인상에 다공성 필름이 결합되어 있는 멤브레인 센서 및 이를 이용한 면역반응 또는 효소반응 측정방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 다공성 필름의 구멍 크기를 조절하여 멤브레인 바이오센서의 감도를 조절할 수 있고, 이에 따라 적은 양의 시료만을 이용해서 고감도로 분석대상물질을 측정할 수 있고, 멤브레인 센서에 여러 종류의 리셉터를 부착하여 다양한 종류의 분석대상물질을 동시에 측정할 수 있다.